เกิน 180°C: มีวัสดุซับสเตรตอื่นสำหรับส่วนประกอบแม่เหล็กนอกเหนือจาก PPS หรือไม่
หลักสำคัญของประสิทธิภาพแม่เหล็ก: พารามิเตอร์หลักและลอจิกการเลือกวัสดุ
การทำความเข้าใจการเลือกวัสดุต้องเริ่มต้นด้วยพารามิเตอร์หลักของคุณสมบัติทางแม่เหล็ก
การบีบบังคับ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการบีบบังคับภายใน (Hcj) เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการวัดความต้านทานการล้างอำนาจแม่เหล็กของวัสดุแม่เหล็กถาวร พารามิเตอร์นี้ส่งผลโดยตรงต่อความเสถียรของวัสดุที่อุณหภูมิสูงหรือในสนามแม่เหล็กย้อนกลับ โดยทั่วไปการบีบบังคับจะลดลงตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น
ผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็ก (BH) โดยเฉพาะผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กสูงสุด (BHmax) แสดงถึงความหนาแน่นของพลังงานแม่เหล็กที่เก็บไว้ต่อหน่วยปริมาตรของแม่เหล็ก และเป็นหนึ่งในตัวบ่งชี้หลักในการวัดความแข็งแรงของคุณสมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุ ดังแสดงในรูปด้านล่าง ช่วงของผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กจะแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญตามวัสดุแม่เหล็กถาวรที่แตกต่างกัน โดยทั่วไปแล้วผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กของแม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูปจะต่ำกว่าแม่เหล็กเผาผนึก
แผ่น AHD PA6 สีขาว
ในด้านแม่เหล็กพลาสติก (แม่เหล็กติดพันธะ) โดยทั่วไปจะใช้เมทริกซ์เรซินเทอร์โมพลาสติกหลักสามชนิด: PA6, PA12 และ PPS ทางเลือกระหว่างพวกเขาขึ้นอยู่กับอุณหภูมิในการทำงานและสภาพแวดล้อมเป็นหลัก:
PA6: ต้นทุนที่ต่ำกว่า แต่อุณหภูมิการทำงานในระยะยาวโดยทั่วไปจะต่ำกว่า 150°C
PA12:ปรับปรุงความเหนียวที่อุณหภูมิต่ำของ PA6 โดยมีอุณหภูมิการทำงานสูงสุดประมาณ 120°C แก้ปัญหาความเปราะที่อุณหภูมิต่ำได้
PPS: เมื่ออุณหภูมิใช้งานเกิน 180°C คุณสมบัติการไหลจะดีเยี่ยม นอกจาก PPS แล้ว LCP เท่านั้นยังเหมาะสม แต่ LCP มีการยึดเกาะและการห่อหุ้มที่ไม่ดีกับวัสดุอนินทรีย์ และอัตราการเย็นตัวลงอย่างรวดเร็วและการแข็งตัวทำให้ไม่เหมาะสมกับวัสดุแม่เหล็ก ดังนั้น PPS จึงเป็นเพียงตัวเลือกพลาสติกเทอร์โมพลาสติกแม่เหล็กเท่านั้นที่สามารถทนต่ออุณหภูมิได้ 180°C
ดังนั้น สำหรับการใช้งานที่มีอุณหภูมิสูง การกัดกร่อนสูง หรือมีความแม่นยำสูง วัสดุคอมโพสิตแม่เหล็กที่ใช้ PPS จึงเป็นเส้นทางเทคโนโลยีที่ขาดไม่ได้
เคล็ดลับในการดึงดูดพลาสติกแม่เหล็ก
การทำให้เป็นแม่เหล็กตามแนวแกน: เส้นแรงแม่เหล็กจะถูกฉีดไปตามทิศทางตามแนวแกนของแม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูป ทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กในทิศทางนั้น วิธีนี้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการสนามแม่เหล็กตามแนวแกน เช่น มอเตอร์โรเตอร์และเครื่องเข้ารหัสแม่เหล็ก
การดึงดูดด้วยแม่เหล็กในแนวรัศมี: เส้นแรงแม่เหล็กจะถูกฉีดไปตามทิศทางในแนวรัศมีของแม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูป ทำให้เกิดขั้วแม่เหล็กในทิศทางนั้น แม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูปด้วยสนามแม่เหล็กเรเดียลมักใช้ในการใช้งานที่ต้องการสนามแม่เหล็กในแนวรัศมี เช่น ข้อต่อแม่เหล็กและเซ็นเซอร์แม่เหล็ก
การทำแม่เหล็กหลายขั้วตามแนวแกน: ขั้วแม่เหล็กหลายขั้วเกิดขึ้นจากการดึงดูดซ้ำ ๆ ไปตามทิศทางแนวแกนของแม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูป วิธีนี้เพิ่มความแรงของสนามแม่เหล็กและจำนวนขั้ว ทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความแรงของสนามแม่เหล็กสูงและสนามแม่เหล็กหลายขั้ว เช่น สเต็ปเปอร์มอเตอร์และตัวเข้ารหัสแม่เหล็ก
การดึงดูดด้วยแม่เหล็กหลายขั้วแบบเรเดียล: ขั้วแม่เหล็กหลายขั้วเกิดขึ้นจากการดึงดูดซ้ำ ๆ ไปตามทิศทางในแนวรัศมีของแม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูป การทำแม่เหล็กหลายขั้วแบบเรเดียลในแม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูปสามารถสร้างการกระจายสนามแม่เหล็กที่ซับซ้อนได้ เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการสนามแม่เหล็กหลายขั้ว เช่น เซ็นเซอร์แม่เหล็กและข้อต่อแม่เหล็ก
การทำให้เป็นแม่เหล็กในแนวรัศมี: เส้นแรงแม่เหล็กแผ่ออกจากศูนย์กลางของแม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูป ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กแรงสูงในบริเวณตอนกลางและสนามแม่เหล็กอ่อนลงในบริเวณรอบนอก การทำแม่เหล็กแนวรัศมีมักใช้ในการใช้งานที่ต้องการสนามแม่เหล็กแรงสูงในพื้นที่ภาคกลาง เช่น อุปกรณ์สร้างภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) และเซ็นเซอร์แม่เหล็ก
การทำให้เป็นแม่เหล็กเฉพาะที่: เฉพาะพื้นที่เฉพาะของแม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูปเท่านั้นที่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก ในขณะที่ส่วนที่เหลือยังคงไม่ถูกทำให้เป็นแม่เหล็ก แม่เหล็กแบบฉีดขึ้นรูปด้วยแม่เหล็กเฉพาะที่สามารถตอบสนองความต้องการใช้งานเฉพาะได้ เช่น ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์บางชนิดที่ต้องทำให้เป็นแม่เหล็กเฉพาะพื้นที่เพื่อให้บรรลุฟังก์ชันเฉพาะ
แผ่นพลาสติก AHD PPS ความท้าทายหลัก
การใช้เรซิน PPS กับวัสดุคอมโพสิตแม่เหล็กประสิทธิภาพสูงประสบความสำเร็จไม่ใช่เรื่องง่ายของการผสมทางกายภาพ มันต้องมีการแก้ปัญหาความท้าทายด้านวัสดุศาสตร์หลายอย่างที่ได้รับจากแอปพลิเคชันเอง
1. ข้อขัดแย้งระหว่างปริมาณสารตัวเติมที่สูงกับความสามารถในการไหล
เพื่อให้ได้คุณสมบัติทางแม่เหล็กที่เพียงพอ ปริมาณสารตัวเติม (ส่วนปริมาตร) ของผงแม่เหล็ก (เช่น NdFeB และเฟอร์ไรต์) โดยทั่วไปจะต้องมีมากกว่า 82% สัดส่วนที่สูงของสารตัวเติมอนินทรีย์จะเพิ่มความหนืดหลอมเหลวอย่างมาก ทำให้ความสามารถในการไหลของกระบวนการแย่ลง และนำไปสู่ปัญหาในการฉีดขึ้นรูป ทำให้การเติมแม่พิมพ์ที่มีความแม่นยำผนังบางที่ซับซ้อนและซับซ้อนเป็นเรื่องที่ท้าทาย
แนวทางแก้ไข: พัฒนาเกรดเรซิน PPS สำหรับระบบที่มีสารตัวเติมสูงโดยเฉพาะ ผ่านการออกแบบโครงสร้างโมเลกุลและการควบคุมกระบวนการ แกนหลักอยู่ที่การปรับการกระจายน้ำหนักโมเลกุลของเรซินให้เหมาะสม เพื่อปรับปรุงความสามารถในการไหลของของเหลวได้อย่างมีนัยสำคัญ ขณะเดียวกันก็รักษาคุณสมบัติของวัสดุขั้นพื้นฐาน ทำให้มั่นใจได้ว่าการเติมแม่พิมพ์ที่ดีและการขึ้นรูปโครงสร้างที่ซับซ้อนแม้ภายใต้การโหลดผงแม่เหล็กสูง
2. ความเสถียรระยะยาวที่อุณหภูมิสูง
สภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิสูงเป็นสถานการณ์การใช้งานหลักสำหรับวัสดุ PPS แต่ก็ก่อให้เกิดความท้าทายอย่างรุนแรงต่อระบบวัสดุเช่นกัน
การสัมผัสกับอุณหภูมิสูงเป็นเวลานาน (เช่น >180°C) อาจทำให้:
การแก่ชราจากเทอร์โมออกซิเดชั่นของเมทริกซ์โพลีเมอร์และคุณสมบัติเชิงกลลดลง
ปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบเร่งของผงแม่เหล็ก (โดยเฉพาะ NdFeB) ส่งผลให้คุณสมบัติทางแม่เหล็กเสื่อมลงอย่างถาวร
พันธะระหว่างเรซินกับผงแม่เหล็กจะอ่อนตัวลง
โซลูชัน: จัดการกับทั้งการสังเคราะห์เรซินและกระบวนการผสม ในด้านหนึ่ง ปรับปรุงความเสถียรของเทอร์โมออกซิเดชันและความบริสุทธิ์ของเมทริกซ์ PPS เอง ในทางกลับกัน พัฒนาเทคโนโลยีการรักษาพื้นผิวผงแม่เหล็กที่มีประสิทธิภาพและระบบความเข้ากันได้เพื่อเพิ่มการยึดเกาะระหว่างผิวหน้าระหว่างฟิลเลอร์และเมทริกซ์ที่อุณหภูมิสูง สร้างชั้นป้องกันที่แข็งแกร่งและชะลอการเกิดออกซิเดชันของผงแม่เหล็กและการเสื่อมประสิทธิภาพ
3. การควบคุมความแม่นยำมิติและการหดตัวแบบแอนไอโซทรอปิก
ส่วนประกอบที่เป็นแม่เหล็ก โดยเฉพาะวงแหวนแม่เหล็กที่ใช้ในตัวเข้ารหัสเซอร์โวมอเตอร์และเซ็นเซอร์ความแม่นยำ ต้องการความแม่นยำด้านมิติและความเสถียรของรูปร่างที่สูงมาก ในฐานะโพลีเมอร์กึ่งผลึก พฤติกรรมการตกผลึกของ PPS ในระหว่างการฉีดขึ้นรูปสามารถนำไปสู่การหดตัวและการบิดงอที่ไม่สม่ำเสมอ ซึ่งส่งผลต่อความแม่นยำและความสม่ำเสมอของการดึงดูดแม่เหล็กของส่วนประกอบสุดท้าย
วิธีแก้ปัญหา: ด้วยการปรับพฤติกรรมการตกผลึกของเรซินและการพัฒนาสูตรที่มีการบิดเบี้ยวต่ำ ความพยายามมุ่งเน้นไปที่การลดการหดตัวแบบแอนไอโซทรอปิกและปรับปรุงความเสถียรของมิติ นี่เป็นสารตั้งต้นที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตส่วนประกอบแม่เหล็กที่มีความแม่นยำสูงแบบหลายขั้ว (เช่น การทำให้เป็นแม่เหล็กหลายขั้วในแนวแกน/แนวรัศมี)
แผ่นโพลีฟีนลีนซัลไฟด์ เมื่อเปรียบเทียบกับแม่เหล็กเผาผนึกที่ใช้กันทั่วไป แม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูปมีข้อดีและข้อเสียดังต่อไปนี้:
1. ความยืดหยุ่นที่มากขึ้นในการออกแบบผลิตภัณฑ์ ช่วยให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์ที่ซับซ้อนและบางได้
2. กระบวนการที่ง่ายกว่า ทำให้สามารถฝังการฉีดขึ้นรูปเพื่อฝังเม็ดมีดโลหะไว้ในกระบวนการขึ้นรูปเดี่ยว ความแม่นยำของมิติสูง
3. มีความเหนียวดีกว่า เสี่ยงต่อการแตกร้าวน้อยกว่าภายใต้แรงกระแทก
4. ทนต่อการกัดกร่อนได้ดีขึ้น
5. ผลิตภัณฑ์พลังงานแม่เหล็กต่ำกว่าแม่เหล็กเผา
เมื่อเปรียบเทียบกับแม่เหล็กเผาผนึกที่ใช้กันทั่วไป แม่เหล็กที่ขึ้นรูปด้วยการฉีดซึ่งแสดงโดย PPS มีข้อได้เปรียบที่ไม่เหมือนใคร ซึ่งถูกขยายเพิ่มเติมด้วยเมทริกซ์ PPS ประสิทธิภาพสูง
ความยืดหยุ่นในการออกแบบและการขึ้นรูป: รูปทรงเรขาคณิตที่ซับซ้อนและโครงสร้างผนังบางสามารถขึ้นรูปแบบบูรณาการได้ ทำให้การออกแบบเป็นไปไม่ได้ด้วยกระบวนการเผาผนึก ความสามารถในการไหลที่ยอดเยี่ยมของ PPS ทำให้สิ่งนี้เป็นไปได้
ความแม่นยำด้านมิติและการบูรณาการสูง: ความแม่นยำด้านมิติของผลิตภัณฑ์สูงและความสามารถในการผสานรวมเม็ดมีด เช่น บุชชิ่งโลหะและองค์ประกอบเซ็นเซอร์ในกระบวนการขึ้นรูปเดี่ยวผ่านการขึ้นรูปแบบฝังช่วยลดขั้นตอนการประกอบ ลักษณะการหดตัวต่ำของ PPS มีความสำคัญต่อสิ่งนี้
ความทนทานทางกลที่ดีเยี่ยม: เมื่อเปรียบเทียบกับแม่เหล็กเผาผนึกเปราะ แม่เหล็กที่ฉีดขึ้นรูปมีความทนทานต่อแรงกระแทกได้ดีกว่า และมีแนวโน้มที่จะแตกหักน้อยกว่าระหว่างการประกอบและการใช้งาน
ความต้านทานการกัดกร่อนที่โดดเด่น: เรซิน PPS มีความทนทานต่อกรด ด่าง และตัวทำละลายส่วนใหญ่ได้ดีเยี่ยม ทำให้สามารถใช้ส่วนประกอบที่เป็นแม่เหล็กในสภาพแวดล้อมที่รุนแรงโดยไม่ต้องมีการป้องกันการชุบด้วยไฟฟ้าเพิ่มเติม
คัน AHD PPS
